Gospodarcze użytkowanie ekosystemów
Wzrost liczebności populacji ludzkiej na świecie wiąże się z rosnącym zapotrzebowaniem na pożywienie oraz szybkim rozwojem przemysłu, transportu, budownictwa, gospodarki komunalnej, a także turystyki. Niestety, gospodarcza aktywność człowieka prowadzi do wielu niekorzystnych zmian środowiska naturalnego, skutkujących stałym zmniejszaniem się powierzchni ekosystemów naturalnych. Stanowi to główne zagrożenie dla różnorodności biologicznej.
czym są ekosystem i sukcesja ekologiczna;
jakie istnieją zależności między organizmami w ekosystemach;
jak działalność człowieka wpływa na środowisko;
czym jest różnorodność biologicznaróżnorodność biologiczna.
Podasz przykłady gospodarczego użytkowania ekosystemów.
Opiszesz, jak odpowiedzialnie korzystać z zasobów przyrody.
1. Wykorzystanie naturalnych ekosystemów przez człowieka
Człowiek oddziałuje na środowisko już od tysiącleci, zaburzając funkcjonowanie naturalnych ekosystemówekosystemów. Rozwój gospodarczy przyspieszył proces degradacji środowiska. Skażenie wód i gleb ściekami przemysłowymi i komunalnymi zagraża wielu gatunkom, a w przypadku rzek i jezior doprowadza do niemal całkowitego wymarcia żyjących w nich organizmów. Zanieczyszczenia z rzek przemieszczają się do mórz. Szczególnie zagrożone są morza śródlądowe, takie jak Bałtyk, w których wymiana wody z oceanem jest ograniczona. Skażenie wód Morza Bałtyckiego doprowadziło m.in. do wyginięcia polskiej populacji łososia atlantyckiego (Salmo salar).
Sposoby gospodarczego wykorzystania ekosystemów i jego skutki:
Rolnictwo – przekształcanie obszarów naturalnych przeznaczonych pod uprawę, m.in. poprzez karczowanie lasów oraz osuszanie terenów podmokłych, skutkuje zniszczeniem ekosystemów. Powstałe pola uprawne i plantacje są dodatkowo często nawożone, co prowadzi do przedostania się związków chemicznych do środowiska.
Wypas zwierząt – wypas zwierząt hodowlanych powoduje zniszczenie siedlisk wielu organizmów. Wypasane zwierzęta konkurują także o pokarm z przedstawicielami dzikich gatunków danego obszaru, a zgryzając roślinność, dodatkowo ograniczają jej rozwój.
Rybołówstwo – stosowanie nowych technik połowowych i technologii zwiększa ilość pozyskiwanych ryb i owoców morza. Skutkiem tego jest przełowienie, czyli nadmierna, niekontrolowana eksploatacja łowisk. Powoduje ona, że populacja pozyskiwanych gatunków spada poniżej poziomu bezpiecznego dla ich odtworzenia.
Pozyskiwanie surowców – rozwój przemysłu, rolnictwa, gospodarki komunalnej i transportu zwiększa zapotrzebowanie na kopalinykopaliny, takie jak węgiel, ropa naftowa, sól czy rudy metali. Ich wydobycie wiąże się z budową, a następnie eksploatacją kopalń i platform wiertniczych, co prowadzi do degradacji środowiska poprzez emisję zanieczyszczeń i niszczenie naturalnych ekosystemów.
Wprowadzanie gatunków obcych – w różnych częściach świata wyewoluowały odmienne gatunki, które wykształciły cechy przystosowujące je do życia w danych warunkach na danym obszarze geograficznym. Rozwój handlu, transportu i turystyki spowodował przenoszenie gatunków z ich naturalnych ekosystemów na inne obszary. Wprowadzone gatunki obce często cechują się dużą inwazyjnością.
Gatunki obce w danym ekosystemie określa się jako gatunki inwazyjnegatunki inwazyjne. Zwykle pochodzą one z innych stref klimatycznych, a w nowych warunkach znajdują dogodne możliwości rozwoju. Zazwyczaj mają też zdolność do bardzo szybkiego rozprzestrzeniania się. W efekcie zaczynają dominować w ekosystemach. Wprowadzenie obcego gatunku sprawia, że równowaga panująca między organizmami tworzącymi biocenozębiocenozę ulega zachwianiu. Gatunki inwazyjne są często dużo skuteczniejszymi drapieżnikami, pasożytami lub konkurentami niż gatunki rodzime. Dodatkowo w nowych siedliskach nie występują naturalni antagoniściantagoniści tych organizmów, którzy mogliby regulować ich liczebność. Wszystko to sprawia, że gatunki obce wygrywają walkę o ograniczone zasoby środowiska, przyczyniając się do stopniowego zaniku populacji rodzimych.
Film przedstawiający przykłady gospodarczego wykorzystania ekosystemów
Film dostępny pod adresem /preview/resource/ROnztXG5L8gm8
Film dotyczący gospodarczego użytkowania ekosystemów.
Wyjaśnij, dlaczego intensywny wzrost liczebności populacji ludzkiej powoduje zubożenie różnorodności biologicznej.
Wyjaśnij, w jaki sposób masowe rybołówstwo przyczynia się do zubożenia różnorodności biologicznej ekosystemów wodnych.
Wyjaśnij, w jaki sposób wypas owiec na halach może wpłynąć na zubożenie różnorodności gatunkowej ptaków naturalnie zamieszkujących obszary wypasu.
2. Konsekwencje wylesiania i zabiegów melioracyjnych
Wylesianie stanowi poważne zagrożenie dla istnienia wielu organizmów, ponieważ lasy są najcenniejszymi ekosystemami na Ziemi, o największej bioróżnorodności. To ostoja ok. 75% gatunków lądowych żyjących na naszej planecie. Są drugim po oceanach globalnym dostawcą tlenu i rezerwuarem wody pitnej. Pełnią też funkcję naturalnego filtra powietrza. Ponadto zapobiegają erozji gleb i stabilizują klimat. Ponieważ pochłaniają ogromne ilości COIndeks dolny 22, ich utrzymanie jest ważne dla powstrzymania globalnego ocieplania klimatu. Każde drzewo to siedlisko licznych organizmów tworzących swoistą biocenozę. Wycięcie lasu oznacza utratę tych wszystkich funkcji, a tym samym zniknięcie ogromnej liczby gatunków i wraz z nimi zależności, którymi są powiązane.
Lasy są źródłem cennego surowca, jakim jest drewno. Co roku na świecie ubywa nawet 150 tys. kmIndeks górny 22 lasów, czyli tyle, ile wynosi połowa powierzchni Polski. Do odbiorców w Unii Europejskiej wędruje 20 mln ton egzotycznego drewna. Tylko część tego surowca ma certyfikat gwarantujący pochodzenie ze zrównoważonej wycinkizrównoważonej wycinki, czyli takiej, której towarzyszy zalesianie umożliwiające odnawianie się lasu.
Wyrąb, a częściej wypalanie lasów prowadzi się też z potrzeby pozyskania żyznych gleb pod uprawę lub zakładania łąk do wypasu zwierząt. Zdobyte w ten sposób grunty szybko ulegają erozji, a uwolnione w czasie pożarów miliony metrów sześciennych COIndeks dolny 22 skutkują zwiększeniem efektu cieplarnianegoefektu cieplarnianego. Do zaniku lasów przyczyniają się też kwaśne deszczekwaśne deszcze oraz masowe pojawianie się szkodników w monokulturachmonokulturach leśnych.
Najwyższym stopniem wylesienia cechują się Ameryka Południowa i Ameryka Środkowa oraz Afryka. W krajach europejskich powierzchnia lasów zaczyna powoli, lecz systematycznie wzrastać. W Polsce lasy porastają ok. 30% powierzchni kraju. Niestety, są to głównie lasy wtórne, które charakteryzuje mniejsza różnorodność biologiczna w porównaniu z lasami naturalnymi. Na ogół służą jako plantacje drzew istotnych gospodarczo.
W każdej minucie powierzchnia lasów na świecie zmniejsza się o obszar równy 36 boiskom do piłki nożnej.
Zabiegi melioracyjneZabiegi melioracyjne mają głównie na celu regulację stosunków wodnych (zawartości wody w glebie) w celu trwałego poprawienia zdolności produkcyjnej gruntów uprawnych. Polegają one m.in. na:
wprowadzaniu w grunt rur drenujących, umożliwiających odwadnianie terenów;
budowie zbiorników retencyjnych, gromadzących wodę;
budowaniu wałów przeciwpowodziowych;
sztucznym nawadnianiu terenów.
Działania te pomagają chronić i kształtować zasoby wodne i glebowe oraz przywracać walory środowiskowe na terenach zdegradowanych i zdewastowanych. Ponadto pozwalają przystosować teren do hodowli ryb poprzez tworzenie stawów rybnych.
Zabiegi melioracyjne mają także negatywne konsekwencje dla środowiska. Odwadnianie terenów skutkuje obniżeniem poziomu wód, co przyczynia się do utraty siedlisk przez liczne ptaki wodne i wodno‑błotne. Prowadzi to również do wymierania płazów, które rozmnażają się na tych obszarach. Ponadto rozwój infrastruktury drogowej i rozbudowa osiedli ludzkich wiążą się z powstawaniem barier w przemieszczaniu się zwierząt, np. płazów, ponieważ szlaki ich migracji kolidują z drogami i zabudowaniami. Zabiegi melioracyjne powodują także zaniknięcie lub zubożenie źródeł pokarmu dla organizmów zasiedlających zmieniony obszar. Pozbawienie ekosystemu jednego z gatunków lub redukcja liczebności jego przedstawicieli może wywołać niekorzystną zmianę w stosunkach ofiara–drapieżnik i w efekcie doprowadzić do wyginięcia gatunków lub ich przesiedlenia.
Słownik
gatunek mający podobne wymagania środowiskowe, rywalizujący o ten sam czynnik środowiskowy (np. pokarm, partnera, przestrzeń, światło, wodę, sole mineralne)
populacje wszystkich gatunków roślin, zwierząt i mikroorganizmów związanych z określonym typem ekosystemu; zespół organizmów zależnych od siebie, przystosowanych do określonych warunków środowiska (biotopu) wchodzących w skład ekosystemu
paliwo wytwarzane z naturalnych surowców (głównie pochodzenia roślinnego), z tzw. biomasy
zjawisko fizyczne polegające na wzroście temperatury powierzchni planety przez obecne w jej atmosferze gazy cieplarniane
układ ekologiczny, który składa się z zespołów organizmów (biocenoza) funkcjonujących w harmonii i równowadze ze środowiskiem, czyli biotopem, w którym zachodzi przepływ energii i obieg materii
gatunek, który rozprzestrzenia się naturalnie lub z udziałem człowieka i stanowi zagrożenie dla fauny i flory danego ekosystemu, konkurując z gatunkami rodzimymi o niszę ekologiczną, a także przyczyniając się do wyginięcia gatunków miejscowych
surowiec mineralny tworzący złoże w skorupie ziemskiej, wydobywany w kopalni lub z otworu wiertniczego
opady atmosferyczne, głównie w postaci deszczu, o kwaśnym odczynie, powstające w wyniku pochłaniania przez kropelki wody gazowych zanieczyszczeń powietrza tworzących z nią kwasy (przede wszystkim dwutlenku siarki – SOIndeks dolny 22, tlenków azotu – NOIndeks dolny xx, dwutlenku węgla – COIndeks dolny 22, chlorowodoru – HCl i siarkowodoru – HIndeks dolny 22S)
system polegający na długotrwałym uprawianiu na tym samym obszarze roślin jednego gatunku (pszenicy, ryżu, kukurydzy, bawełny, trzciny cukrowej itp.); monokultura leśna to sadzony sztucznie drzewostan jednogatunkowy, np. monokultura sosnowa
organizacja międzynarodowa z siedzibą w Nowym Jorku, powstała 24 października 1945 r.; jej cele to zapewnienie pokoju i bezpieczeństwa międzynarodowego, rozwój współpracy między narodami oraz popieranie przestrzegania praw człowieka
bioróżnorodność; zróżnicowanie żywej przyrody na wszystkich poziomach jej organizacji (materiału genetycznego, populacji i gatunków oraz ekosystemów)
zespół zabiegów służących regulacji stosunków wodnych w celu trwałego poprawienia zdolności produkcyjnych gleb uprawnych, ochrony i kształtowania zasobów wodnych i glebowych, przywracania walorów środowiskowych terenom zdegradowanym i zdewastowanym, a także w celu przystosowania terenu do hodowli ryb
zachowanie równowagi pomiędzy wylesianiem (ścinaniem drzew) a sadzeniem nowych drzew
Zadania
Najcenniejszymi ekosystemami na Ziemi z punktu widzenia bioróżnorodności są 1. lasy. Stanowią miejsce do życia dla ok. 75% gatunków lądowych żyjących na naszej planecie. Są drugim po oceanach globalnym dostawcą tlenu i specyficznym rezerwuarem wody pitnej. Pełnią też funkcję naturalnego filtra powietrza. Ponadto zapobiegają erozji gleb i stabilizują klimat. Ponieważ pochłaniają ogromne ilości CO2, ich utrzymanie jest ważne dla powstrzymania globalnego ocieplania klimatu. Każde drzewo to siedlisko licznych organizmów tworzących swoistą biocenozę. Wycięcie lasu oznacza utratę tych wszystkich funkcji, a tym samym zniknięcie ogromnej liczby gatunków oraz zależności, którymi są powiązane.
Wyjaśnij, w jaki sposób rozwój rolnictwa zaburza funkcjonowanie naturalnych ekosystemów.
„W polskich lasach systematycznie zwiększa się udział innych gatunków, głównie liściastych. Leśnicy odeszli od monokultur – dostosowują skład gatunkowy drzewostanu do naturalnego dla danego terenu. Dzięki temu w latach 1945–2018 powierzchnia drzewostanów liściastych na terenach PGL LP (Państwowe Gospodarstwo Leśne Lasy Państwowe) wzrosła z 13% do ok. 24%. Coraz częściej występują dęby, jesiony, klony, jawory, wiązy, a także brzozy, buki, olchy, topole, graby, osiki, lipy i wierzby”.
Indeks dolny Źródło: Polskie Lasy, 5.05.2020, https://www.lasy.gov.pl/pl/nasze-lasy/polskie-lasy [dostęp: 7.10.2022]. Indeks dolny koniecŹródło: Polskie Lasy, 5.05.2020, https://www.lasy.gov.pl/pl/nasze-lasy/polskie-lasy [dostęp: 7.10.2022].
Wyjaśnij, dlaczego lasy mieszane są bezpieczniejsze dla ekosystemów niż monokultury leśne.
Notatnik
Bibliografia
Encyklopedia szkolna. Biologia, red. M. Stęplewska, R. Mitoraj, Wydawnictwo Zielona Sowa, Kraków 2006.
Melioracje [w:] Internetowa encyklopedia PWN, Wydawnictwo Naukowe PWN, www.encyklopedia.pwn.pl [dostęp: 7.10.2022].
Monokultura [w:] Internetowa encyklopedia PWN, Wydawnictwo Naukowe PWN, www.encyklopedia.pwn.pl [dostęp: 7.10.2022].
ONZ: Liczba ludności na świecie rośnie coraz wolniej, 11.07.2022, https://www.dw.com/pl/onz-liczba-ludności-na-świecie-rośnie-coraz-wolniej/a-62431830 [dostęp: 7.10.2022].
Pavlinec A., Olejowiec gwinejski (palma oleista) – uprawa, wymagania, znaczenie ekologiczne olejowca gwinejskiego, b.d., https://www.ekologia.pl/srodowisko/przyroda/olejowiec-gwinejski-charakterystyka-uprawa-znaczenie-ekologiczne,26327.html [dostęp: 7.10.2022].
Witkowski A., Konsekwencje dotychczasowych melioracji wodnych dla fauny zwierząt kręgowych [w:] Ekologiczne aspekty melioracji wodnych, red. L. Tomiałojć, Wydawnictwo Instytutu Ochrony Przyrody PAN, Kraków 1995, s. 37–47, https://rcin.org.pl/Content/118621/KR038_135960_r1995_EkolAMW-Witkowski-37-48.pdf [dostęp: 7.10.2022].